硬體為何能夠,且是如何支援作業系統以及其他軟體的呢?

時間 2021-06-01 03:01:24

1樓:隱心

首先,正如輪子哥的回答,是作業系統適應硬體。作業系統為更高層的應用(軟體等)抹平了硬體上的差異(也同時封裝了常用的sys call以便於程式設計)。不然編個程也太累了,總不能要求乙個寫簡單網頁的也會寫彙編吧——

其次,實際上,完全「可移植的作業系統」是不存在的。不同硬型別之間的差異是本質存在的。為此,作業系統的製作者可以將作業系統分為兩部分,一部分比較小,抹平不同硬體的差異。

另一部分比較大,實現核心功能。這樣可以提高作業系統的可移植性。

另外,個人認為,計算機領域(乃至其他領域)各部分,其實是乙個自底向上封裝,底層為高層提供服務的過程。作業系統抹平硬體的差異和呼叫,鏈路層抹平物理層的複雜度......

手機答題,如有偏頗、絕對、失誤之處,還請指正。

2樓:常笑鷹

因為本質上,我們在高階層面做的一切行為,都會翻譯到低階層面,翻譯成硬體所理解的語言。

以乙個動畫在螢幕上動來舉例,實際上是這麼乙個翻譯過程:

我們看到連續的動畫

連續的動畫實際上是靜態幀影象組合的結果

每一幀的影象是多個畫素點組合的結果

用於顯示每個畫素點的螢幕,是由多個發光管組合的結果

單個發光管實際上只有亮/暗操作,對應電流的通/斷兩種狀態

通過一層層翻譯,最終會把軟體層面的東西,轉換為實體,硬體層面的操作。這裡說了影象,那麼其它的類似於滑鼠鍵盤等IO控制,其實也是這麼翻譯過來的。

那麼硬體層面是如何實現的呢?使用邏輯電路的組合。

我們假設最初只有乙個輸入器件和乙個輸出器件,每個器件只有通斷兩種狀態。可以通過設計,使得:

輸出 = 輸入

輸出 = !輸入 (輸入的反狀態)

此時得到的這2種邏輯,每種邏輯得到2種結果。但是如果我們有更多的元器件呢?通過邏輯組合,是不是就能得到更多的輸出結果了?

最終我們可以設計出乙個電路,讓所有符合我們【規定的輸入】,都可以得到【規定的輸出】。

這個【規定的輸入】就類似於程式設計中的語法,【規定的輸出】就是我們能夠實現的功能。這個設計出來的電路,形成最簡單的控制器和運算器,配合儲存器,封裝成乙個晶元。

多個不同邏輯的晶元組合,又可以實現不同的功能啦。

我們再來說BIOS。BIOS就存在於電腦主機板的一塊晶元上,主要起引導的作用。它定義好了一系列規則,只要符合這些規則(就各種國際標準啊啥的這個我不是很了解),那你接上的IO裝置就能夠正常使用,通過輸入裝置來切換引導選項,選擇不同的作業系統。

作業系統通過排程其它硬體,完成更豐富的功能。

所以回到題主的問題,為什麼硬體、作業系統能夠支援多種不同的軟體?本質上多個軟體如果能實現一樣的結果,那麼說明這些軟體只不過是將不同的輸入轉換為了相同的輸出,隱去了中間結果而已。隱去的部分就是開發者的辛勤勞動,一般人自然不知道為何。

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